Сопротивление кабеля

Предварительная проверка

Поскольку сами щупы мультиметра являются проводниками, перед началом работы необходимо выяснить их сопротивление и работоспособность прибора в целом. Чтобы измерить сопротивление мультиметром, необходимо вначале правильно подключить щупы – черный в разъем (гнездо) с обозначением COM (COMMON), красный – в гнездо, возле которого есть обозначение Ω. Обычно это второе сверху или расположенное в середине горизонтального ряда гнездо.

После этого прибор переводится в режим замера сопротивления и щупы вводятся в контакт, при этом дисплей должен показать 0,3…0,8 Ом. Как понятно из таких малых цифр, переключатель ставится в минимальное положение, то есть 200 Ом. Превышение показателя 0,8 требует проверки работоспособности щупов, проводов и самого прибора – скорее всего, что-то из этого неисправно.

Замер сопротивления высоковольтных проводов

Провода отсоединяются от разрядника и полностью снимаются с двигателя. Для этого используется тестер в режиме измерения сопротивления в диапазоне 20 кОм. Контакты тестера помещаются с двух сторон провода и снимаются показания.

Сопротивление на ВВ проводах может колебаться от 3,5 до 10 кОм, при этом разница этого показателя в одном комплекте проводов двигателя не должна превышать 3 кОм. В противном случае они подлежат замене.

Если провод показывает сопротивление более 10 кОм, он питает дефектную свечу или свеча была с увеличенным зазором. Если в высоковольтной системе зажигания имеется всего один неисправный элемент, нарушается вся работа системы, а элементы выходят из строя.

Проверка высоковольтных проводов зажигания мультиметром – самый надежный способ определения их состояния. Если сопротивление превышает нормативные показатели для данного провода, его нужно заменить.

Расчет резисторов

Для подбора и установки элементов в схему необходимо предварительно рассчитать номинал и мощность компонентов.

Формула для расчета сопротивления и мощности

Сопротивление тока: формула

Используют Закон Ома для участка цепи, чтобы вычислить сопротивление резистора, формула имеет вид:

R = U/I,

где:

• U – напряжение на выводах элемента, В;
• I – сила тока на участке цепи, А.

Эта формула применима для токов постоянного направления. В случае расчётов для переменного тока берут в расчёт импеданс цепи Rz.

Важно! Строение схем не ограничивается установкой только одного резистора. Обычно их множество, соединены они между собой параллельно и последовательно

Для нахождения общего показателя применяют отдельные методы и формулы.

Последовательное соединение

При таком соединении «выход» одного элемента соединяется с «входом» другого, они идут последовательно друг за другом. Как рассчитать резистор в этом случае? Можно использовать электронный онлайн-калькулятор, можно применить формулу.

Общее значение будет составлять сумму сопротивлений компонентов, входящих в последовательное соединение:

R123 = R1+R2+R3.

На каждом из них произойдёт одинаковое падение напряжения: U1, U2, U3.

Параллельное соединение

При выполнении данного вида соединения одноимённые выводы соединяются попарно, формула имеет вид:

R = (R1 x R2)/ (R1 + R2).

Обычно полученное значение R бывает меньше меньшего из всех значений соединённых элементов.

Последовательное и параллельное соединения

Информация. На практике параллельное или последовательное присоединение применяют, когда нет детали необходимого номинала. Элементы для таких случаев подбирают одинаковой мощности и одного типа, чтобы не получить слабого звена.

Смешанное соединение

Рассчитывать общее сопротивление смешанных соединений возможно, применяя правило объединения. Сначала выбирают все параллельные и последовательные присоединения и составляют эквивалентные схемы замещения. Их начинают рассчитывать, используя формулы для каждого случая. Из полученной более простой схемы вновь выделяют параллельные и последовательные звенья и опять производят расчёты. Делают это до тех пор, пока не получат самое элементарное соединение или один эквивалентный элемент. Вычисленный результат будет являться искомым.

Метод расчёта при смешанном соединении

Мощность

Одного поиска значения сопротивления недостаточно для того, чтобы применить деталь. Необходимо узнать, на какую мощность должен быть рассчитан элемент. В противном случае он будет перегреваться и выйдет из строя. Мощные детали при поверхностном монтаже лучше устанавливать на радиатор.

Расчет мощности резистора выполняется по формуле:

Р = I² * R = U²/R,

где:

• Р – мощность, Вт;
• I – ток, А;
• U – напряжение, В;
• R – сопротивление, Ом.

После определения мощности резисторов по формуле подбирают комплектующие, исходя из графического обозначения на схемах.

Основные обозначения мощности резисторов

Учет мощности при расчете сечения кабеля

Способ, применяемый для расчёта с использованием таблицы:

• Сложить мощности электрических приборов, которые предполагается подключать.
• Найти значение их суммы.
• Затем перейти в раздел «вид проводки».
• Найти столбец с цифрой 220 Вольт.
• В этом столбце найти значение мощности, которое допустимо для медных (алюминиевых) проводов.
• В строке в крайнем левом столбце указано сечение провода.

Для монтажа проводки любых групп розеток используются кабели, имеющие сечение 2,5 кв.миллиметров. Чтобы обеспечить механическую прочность, требуется наличие запаса в толщину провода.

Два метода расчёта сечения кабеля с учётом тока и мощности, объединены в одну сводную таблицу:

Она удобна для использования. Если имеется информация о токе нагрузки и мощности, которую потребляют электроприборы, то можно найти всё необходимое.

Кратко об устройстве проводников

Раньше для подачи разряда от катушки к свечам применялись традиционные ВВ провода с медным многожильным сердечником (на жаргоне – бронепровода). Недостаток подобных изделий – постепенное переламывание тонких проволочек из-за низкой эластичности. В современные автомобили производители устанавливают гибкие кабели с неметаллической жилой, сделанной из стекловолокна с углеродной пропиткой. Токоведущая часть обернута несколькими вспомогательными оболочками:

• полимерный экранизирующий слой;
• внутренняя изоляция, изготовленная на основе силикона;
• каркас в виде оплетки из прочной синтетики;
• наружная силиконовая изоляция.

Старые изделия с медными жилами имели практически нулевое сопротивление, отчего установленное на автомобиле радио «хрипело» от помех. Нынешние провода высокого напряжения обладают повышенным сопротивлением, позволяющим экранировать помехи.

Для подключения к контакту свечной «люльки» углеродная жила выведена за пределы изоляции и загнута в обратном направлении. Снаружи сердечник обжимается медной клеммой, надеваемой на контакт свечи. Сверху соединение защищено плотным диэлектрическим колпачком. Второй конец проводника подключен к катушке зажигания аналогичным образом.

Важное преимущество новых высоковольтных бронепроводов – эластичность и гибкость. Благодаря данным качествам изделие служит значительно дольше медных предшественников

Но рано или поздно наступает момент, когда углеродно-силиконовые ВВ провода изнашиваются и начинают «хандрить».

Какой мультиметр использовать

Измерительные приборы делятся на универсальные (мультиметры) и специализированные, которые предназначены для выполнения одной операции, но проводят ее максимально быстро и точно. В мультиметре омметр является только составляющей частью прибора и его еще надо включить в соответствующий режим. Специализированные устройства, в свою очередь, также требуют некоторых навыков использования – надо знать, как их правильно подключить и интерпретировать полученные данные.

Как пользоваться аналоговым и цифровым мультиметрами – на следующем видео:

https://youtube.com/watch?v=x9iF7Pwccls

Специализированные измерительные приборы

Из закона Ома понятно, что стандартным мультиметром не получится замерить большие сопротивления, так как в качестве источника питания там используются стандартные пальчиковые, либо батарейка типа «Крона» – прибору попросту не хватит мощности.

В качестве источника тока он использует динамомашину или мощную батарею с повышающим трансформатором – в зависимости от класса устройства он может генерировать напряжение от 300 до 3000 Вольт.

Отсюда следует вывод, что у задачи, к примеру, как измерить мультиметром сопротивление заземления, не может быть однозначного ответа – в этом случае надо воспользоваться специализированным прибором, предназначенным именно для этой цели. Измерение проводятся по определенным правилам и применение таких устройств это удел специалистов – без профильных знаний получить правильный результат достаточно проблематично. Теоретически можно проверить у заземления сопротивление тестером, но это потребует сборки дополнительной электроцепи, для которой потребуется как минимум мощный трансформатор, наподобие такого, что используется на сварочных аппаратах.

Цифровой и аналоговый мультиметры

Внешне эти устройства легко отличить друг от друга – у цифрового данные выводятся на дисплей цифрами, а у аналогового циферблат проградуирован и на нужное значение указывает стрелка. Соответственно, цифровое устройство проще в использовании, так как сразу показывает готовое значение, а при работе с аналоговым придется еще дополнительно интерпретировать выдаваемые данные.

Дополнительно, при работе с такими устройствами, надо учитывать, что у цифрового мультиметра есть датчик разрядки источника питания – если силы тока батареи недостаточно, то он просто откажется работать.

Аналоговый же в такой ситуации ничего не скажет, а будет просто выдавать неправильные результаты.

Расчет сечения по мощности

Оптимальная площадь сечения позволяет пропускать ток без возможного перегрева проводов. Поэтому при проектировании электрической разводки, в первую очередь, находят оптимальное сечение провода в зависимости от потребляемой мощности. Для вычисления этого значения следует подсчитать общую мощность всех приборов, которые планируется подключать. При этом, учитывайте тот факт, что не все потребители будут подключаться одновременно. Проанализируйте данную периодичность для выбора оптимального диаметра жилы проводника (подробнее в следующем пункте «Расчет по нагрузке»).

Таблица: Ориентировочная мощность потребления бытовых электроприборов.

Наименование	Мощность, Вт
Осветительные приборы	1800-3700
Телевизоры	120-140
Радио и аудио аппаратура	70-100
Холодильники	165-300
Морозильники	140
Стиральные машины	2000-2500
Джакузи	2000-2500
Пылесосы	650-1400
Электроутюги	900-1700
Электрочайники	1850-2000
Посудомоечная машина с подогревом воды	2200-2500
Электрокофеварки	650-1000
Электромясорубки	1100
Соковыжималки	200-300
Тостеры	650-1050
Миксеры	250-400
Электрофены	400-1600
Микроволновые печи	900-1300
Надплитные фильтры	250
Вентиляторы	1000-2000
Печи-гриль	650-1350
Стационарные электрические плиты	8500-10500
Электрические сауны	12000

Для домашней сети с напряжением 220 вольт значение силы тока (в амперах, А) определяется по следующей формуле:

I = P / U,

где P – электрическая полная нагрузка (представлена в таблице и, также, указывается в техническом паспорте устройства), Вт (ватт);

U – напряжение электрической сети (в данном случае 220), В (вольт).

Если напряжение в сети 380 вольт, то формула расчета следующая:

I = P /√3× U= P /1,73× U,

где P — общая потребляемая мощность, Вт;

U — напряжение в сети (380), В.

Включение мультиметра в режим омметра и выбор пределов измерений

Управление мультиметром производится с помощью круглой поворотной ручки, вокруг которой расчерчена шкала, поделенная на секторы. Друг от друга они отделены линиями или просто надписи на них отличаются цветом. Чтобы включить мультиметр в режим омметра надо повернуть ручку в зону сектора, обозначенного значком «Ω» (омега). Цифры, которыми будет обозначаться режимы работы могут быть подписаны тремя способами:

Ω, kΩ – x1, x10, x100, MΩ. Обычно такие обозначения используются на аналоговых устройствах, у которых то, что показывает стрелка еще надо переводить в привычные значения. Если шкала проградуирована, к примеру, от 1 до 10, то при включении каждого из режимов отображаемый результат надо домножать на указанный коэффициент.

• 200, 2000, 20k, 200k, 2000k. Такая запись применяется на электронных мультиметрах и показывает в каком диапазоне можно измерять сопротивление при установке переключателя в определенную позицию. Приставка «k» обозначает префикс «кило», что в единой системе измерений соответствует цифре 1000. Если выставить мультиметр на 200k и он покажет цифру 186 – это значит, что сопротивление равно 186000 Ом.
• Ω – Если на корпусе омметра есть только такой значок, значит мультиметр способен автоматически определять диапазон. Циферблат такого устройства обычно может отображать не только цифры, но и буквы, к примеру, 15 kОм или 2 MОм.

У первых двух способов подписи шкалы есть прямая зависимость точности отображения результатов и их погрешности. Если сразу включить максимальный диапазон, то сопротивление порядка 100-200 Ом скорее всего будет показано неправильно.

Щупы прибора надо воткнуть в соответствующие гнезда – черный в «COM», а красный в то, возле которого среди других обозначений есть значок «Ω».

Влияние условий эксплуатации на электропроводку

Среда, находящаяся вокруг кабеля способна снизить его нагревание, если тепло отводится. При расположении в непосредственной близости теплоизолирующих материалов, кабель может нагреться.

Проводка, находящаяся в открытых местах будет охлаждаться лучше, чем расположенная внутри зданий.

Определённый тип провода имеет предел допустимых значений температур, которые учитывают его нагревание. Это зависит от нагрузки. Сопротивление провода зависит от величины тока. Расчет производится на основании закона Ома (I=U/R).

Нужно просуммировать мощности нагрузок. Учесть, что имеются розетки, к которым одновременно подключаются разные электрические приборы. Это обязательно должно учитываться, когда выбирается кабель по сечению.

Можно не выполнять расчёты вручную, так как имеется готовая таблица расчета сечения кабеля, с использованием параметров тока:

Что такое сопротивление провода изоляции

Сопротивление изоляции — это один из важнейших параметров любых кабелей и проводников. Основано это на том, что все провода в процессе их эксплуатации подвергаются сторонним воздействиям. Помимо внешнего влияния присутствуют также и внутренние: влияние жил одного провода друг на друга, взаимодействие по электромагнитным полям. Все это, так или иначе, приводит к появлению утечек.

Именно поэтому любые электрические и неэлектрические провода создаются с изоляцией, защищающей проводник от внешнего влияния. Среди популярных изоляционных материалов выделяют резину, поливинилхлорид, масло, дерево и бумагу. Используются эти материалы исходя из самого предназначения кабеля. Например, провода, прокладываемые под землей, изолированы сравнительно толстой лентой диэлектрика, а кабеля телекоммуникаций могут быть заключены в простую обертку из алюминиевой фольги.

Важно! Изоляция — это защита жил от воздействия потусторонних факторов, защита жилок друг от друга, от замыкания и от различных утечек. Сопротивление же изоляции это величина сопротивления между жилами провода или между одной из жил и изоляционным слоем

Любой материал со временем эксплуатации стареет и разрушается, что ведет к ухудшению его характеристик и снижению сопротивления изоляции постоянному или переменному току. Характеристика сопротивляемости изоляции указывается на кабеле и нормируется в его ГОСТе. Определяют его в лабораторных условиях при при температуре в 20 градусов.

Низкочастотные кабели связи имеют минимальное сопротивление изоляции в 5 Гигаом на километр, а коаксиальные в свою очередь — 10 Гигаом на километр. Измерение и проверку сопротивляемости проводят на регулярной основе мегаомметром: на установках мобильной связи — один раз в 6 месяцев, на объектах повышенной опасности — один раз в 12 месяцев, на других объектах — один раз в три года.

Как узнать сопротивление 1 метра медного провода

После выяснения всех факторов, влияющих на резистентность медного провода, можно объединить их в формуле зависимости сопротивления от сечения проводника и узнать, как вычислить этот параметр. Математическое выражение выглядит следующим образом: R= pl/s, где:

• ρ — удельное сопротивление;
• l — длина проводника, при нахождении сопротивления медного проводника длиной 1 м, l = 1;
• S— площадь поперечного сечения.

Вам это будет интересно Особенности светильника ДРЛ 250

Для вычисления S, в случае провода цилиндрической формы, используется формула: S = π ∙ r2 = π d2/4 ≈ 0.785 ∙ d2, здесь:

• r — радиус сечения провода;
• d — его диаметр.

Если провод состоит из нескольких жил, то суммарная площадь будет равна: S = n d2/1,27, где n — количество жил.

Если проводник имеет прямоугольную форму, то S = a ∙ b, где a — ширина прямоугольника, b — длина.

Важно! Узнать диаметр сечения можно штангенциркулем. Если его нет под рукой, то намотать на любой стержень измеряемую проволоку, посчитать количество витков, желательно, чтобы их было не меньше 10 для большей точности

После этого измерить намотанную часть проводника, и разделить значение на количество витков.

Вычисление площади сечения

Какое оборудование использовать?

Для замера этого показателя лучше всего пользоваться мультиметром. Это универсальное устройство, которым можно измерять также силу тока, напряжение проводника, емкость батареи.

Существует два типа мультиметров:

• Цифровые — современные устройства, которые моментально выводят интересующие показатели на экран. Преимущества — в высокой скорости, удобстве работы, точности. Замер сопротивления провода мультиметром — дело нескольких секунд. Недостаток — дороговизна и сложность ремонта по сравнению с аналоговыми приборами. Поэтому не стоит рассматривать подобный вариант, если есть деньги только на дешевую модель — изделие может быстро выйти из строя, а его ремонт окажется нецелесообразным.
• Аналоговые — показатели отображаются на шкале, по которой перемещается стрелка. Работать с подобными изделиями сложнее, но они проще устроены. Средние по стоимости модели служат намного дольше аналогичных в своей категории цифровых устройств.

Если есть прибор, позволяющий замерить только напряжение и силу тока, узнать интересующий показатель можно с помощью расчета. Формула, выходящая из закона Ома:

R = U/I, где R — искомая величина, U — напряжение, I — сила тока.

Что такое сопротивление медного провода

В металлах ток образуется при появлении электрического поля. Оно «заставляет» двигаться электроны упорядоченно, в одном направлении. Электроны дальних орбит атома, слабо удерживаемые ядром, формируют ток.

Медные провода

При прохождении отрицательных частиц сквозь кристаллическую решетку молекул меди, они сталкиваются с атомами и другими электронами. Возникает препятствие или сопротивление направленному движению частиц.

Для оценки противодействия току была введена величина «электрическое сопротивление» или «электрический импеданс». Обозначается она буквой «R» или «r». Вычисляется сопротивление по формуле Георга Ома: R=, где U — разность потенциалов или напряжение, действующее на участке цепи, I — сила тока.

Понятие сопротивления

Важно! Чем выше значение импеданса металла, тем меньший ток проходит по нему, и именно медные проводники так широко распространены в электротехнике, благодаря этому свойству. Исходя из формулы Ома, на величину тока влияет приложенное напряжение при постоянном R. Но резистентность медных проводов меняется, в зависимости от их физических характеристик и условий эксплуатации

Но резистентность медных проводов меняется, в зависимости от их физических характеристик и условий эксплуатации

Исходя из формулы Ома, на величину тока влияет приложенное напряжение при постоянном R. Но резистентность медных проводов меняется, в зависимости от их физических характеристик и условий эксплуатации.

Влияние длины проводника

Длина проводника важна при строительстве сетей промышленного масштаба, когда кабель нужно тянуть на значительные расстояния. За время прохождения тока по проводам происходят потери мощности (dU), которые рассчитываются по следующей формуле:

dU = I×p×L/S,

где I – сила тока;

p – удельное сопротивление (для меди — 0,0175, для алюминия — 0,0281);

L – длина кабеля;

S – просчитанная площадь сечения проводника.

Согласно техническим условиям, максимальная величина падения напряжения по длине провода не должна превышать 5 %. Если падение значительно, то следует подобрать другой кабель. Это можно сделать с помощью таблиц, где уже отражена зависимость величины мощности и силы тока от величины сечения.

Таблица: Подбор провода при напряжении 220 В.

Сечение жилы провода, мм2	Диаметр жилы проводника, мм	Медные жилы	Алюминиевые жилы
Ток, А	Мощность, Вт	Ток, А	Мощность, кВт
0,50	0,80	6	1300
0,75	0,98	10	2200
1,00	1,13	14	3100
1,50	1,38	15	3300	10	2200
2,00	1,60	19	4200	14	3100
2,50	1,78	21	4600	16	3500
4,00	2,26	27	5900	21	4600
6,00	2,76	34	7500	26	5700
10,00	3,57	50	11000	38	8400
16,00	4,51	80	17600	55	12100
25,00	5,64	100	22000	65	14300

Что такое сопротивление медного провода

В металлах ток образуется при появлении электрического поля. Оно «заставляет» двигаться электроны упорядоченно, в одном направлении. Электроны дальних орбит атома, слабо удерживаемые ядром, формируют ток.

Медные провода

При прохождении отрицательных частиц сквозь кристаллическую решетку молекул меди, они сталкиваются с атомами и другими электронами. Возникает препятствие или сопротивление направленному движению частиц.

Для оценки противодействия току была введена величина «электрическое сопротивление» или «электрический импеданс». Обозначается она буквой «R» или «r». Вычисляется сопротивление по формуле Георга Ома: R=, где U — разность потенциалов или напряжение, действующее на участке цепи, I — сила тока.

Понятие сопротивления

Важно! Чем выше значение импеданса металла, тем меньший ток проходит по нему, и именно медные проводники так широко распространены в электротехнике, благодаря этому свойству. Исходя из формулы Ома, на величину тока влияет приложенное напряжение при постоянном R

Но резистентность медных проводов меняется, в зависимости от их физических характеристик и условий эксплуатации

Исходя из формулы Ома, на величину тока влияет приложенное напряжение при постоянном R. Но резистентность медных проводов меняется, в зависимости от их физических характеристик и условий эксплуатации.

Аналогичный расчет с помощью упрощенного метода,рекомендованного в данном руководстве

Определение параметров цепи C1

Трансформатор высокого/низкого напряжения 1000 кВА имеет номинальное напряжение холостого хода 420 В. Цепь C1 должна быть рассчитана на ток

IB=1000×1033×420=1374A{\displaystyle I_{B}={\frac {1000\times 10^{3}}{{\sqrt {3}}\times 420}}=1374A} на фазу

Для каждой фазы используется шесть одножильных медных кабелей с изоляцией ПВХ, соединенных параллельно.

Эти кабели прокладываются в лотках по методу F. Поправочные коэффициенты «k»:
k1 = 1 (см. рис G12, температура = 30 °C)
k4 = 0,87 (см. рис G17, параллельно проложенные кабели, 1 лоток, u 3 цепи) Другие коэффициенты в данном примере не используются.

Ток нагрузки с поправкой:

IB′=IBk1⋅k2=1374,87=1579A{\displaystyle I’_{B}={\frac {I_{B}}{k_{1}\cdot k_{2}}}={\frac {1374}{0,87}}=1579A}

Поэтому, ток в каждом проводнике — 263 A. Согласно рис. G21a, площадь поперечного сечения — 95 мм2.

Активное и реактивное сопротивления для шести параллельных кабелей при длине 5 м:

R=22,5×595×6=,20{\displaystyle R={\frac {22,5\times 5}{95\times 6}}=0,20} мОм (удельное сопротивление материала кабеля: 22,5 мОм·мм2/м)

X=,08×5=,40{\displaystyle X=0,08\times 5=0,40} мОм (реактивное сопротивление кабеля: 0,08 мОм/м)

Выбор сечения кабеля цепи C6

Цепь C6 запитывает 3-фазный изолирующий трансформатор 400 кВА, 400/400В.

Первичный ток = 400×103420×3=500A{\displaystyle {\frac {400\times 10^{3}}{420\times {\sqrt {3}}}}=500A}

Предлагается использовать одножильный кабель в лотке (без соседних кабелей) при температуре окружающего воздуха 30 °C. Номинальный ток расцепителя выключателя — 560 A.

Метод монтажа — F, все поправочные коэффициенты k равны 1.

Площадь поперечного сечения 240 мм2 проходит по нагреву. Активное и реактивное сопротивления, соответственно:

R=22,5×15240=1,4{\displaystyle R={\frac {22,5\times 15}{240}}=1,4} мОм

X=,08×15=1,2{\displaystyle X=0,08\times 15=1,2} мОм

Расчет токов КЗ для выбора выключателей Q1 и Q6

(см. рис. G70)

Элементы цепей	R (мОм)	X (мОм)	Z (мОм)	Ikmax (kA)
500 МВА на стороне высокого напряжения	0,04	0,36
Трансформатор 1 МВА	2,2	9,8	10,0	23
Кабель C1	0,20	0,4
Итого для Q1	2,44	10,6	10,9	23
Шина B2	3,6	7,2
Кабель C6	1,4	1,2
Итого для Q6	4,0	8,4	9,3	20

Рис. G70: Пример расчета тока трехфазного КЗ

Расчет по нагрузке

На начальном этапе рекомендуется сделать поправку по нагрузке. Об этом упоминалось выше, но все же повторимся, что в быту редко возникают ситуации, когда все потребители энергии включаются одновременно. Чаще всего одни приборы работают, а другие нет. Поэтому для уточнения следует полученную величину сечения умножить на коэффициент спроса (Kс). Если же вы уверены, что будете эксплуатировать все приборы сразу, то использовать указанный коэффициент не нужно.

Таблица: Коэффициенты спроса различных потребителей (Kс).

Наименование приемника	Коэффициент спроса
Освещение ОРУ (открытого распределительного устройства ):
при одном	0,5
при нескольких	0,35
Освещение помещений	0,6-0,7
Телевизор	0,7
Бытовая электроника	0,2
Холодильник	0,8
Стиральная машина	0,1
Пылесос	0,1
Охлаждение трансформаторов	0,8-0,85
Компрессоры	0,4
Зарядные устройства	0,12
Подогрев и электроотопление	1,0

Зачем нужно рассчитывать сечение кабеля

Возможно кто-то возразит: зачем делать расчеты? Ведь подобрать электропровод можно, оценив потребление электроэнергии примерно.

Необходимо делать расчет сечения кабеля по мощности, потому что:

• Если использовать проводники меньшего сечения, они перегреются. Изоляция начнёт плавиться и произойдёт возгорание. Пожар ― это трагедия.
• При использовании проводников с большим диаметром, пожароопасная ситуация исключена. Но их стоимость больше и они неудобны в эксплуатации. Затраты окажутся неоправданными.

Поэтому лучше сделать необходимые расчёты. Для этого нужны элементарные знания. Поговорим о типах проводов.

Расчет с помощью ПО Ecodial 3.3

Общие характеристики сети
Система заземления	IT
Распределенная нейтраль	Нет
Напряжение (В)	400
Частота (Гц)	50
Трансформатор T1
Количество трансформаторов	1
Мощность тока КЗ перед трансформатором (МВА)	500
Ном. мощность (кВА) 1,000	1,000
Напряжение КЗ (%)	6
Активное сопротивление сети высокого напряжения (мОм)	0,0351
Реактивное сопротивление сети высокого напряжения (мОм)	0,351
Активное сопротивление трансформатора (мОм)	2,293
Реактивное сопротивление трансформатора (мОм)	10,333
3-фазный ток КЗ, Ik3 (кА)	23,3
Кабель C1
Макс. ток нагрузки (A)	1374
Тип изоляции	ПВХ
Материал проводников	Медь
Температура окружающего воздуха (°C)	30
Одно- или многожильный кабель	Одно-
Метод монтажа	F
Количество цепей поблизости (рис. G21b)	1
Прочие коэффициенты	1
Выбранная площадь поперечного сечения (мм2)	6 x 95
Защитный проводник	1 x 120
Длина (м)	5
Потеря напряжения, ΔU (%)	0,122
Общая потеря напряжения, ΔU (%)	0,122
Ток трехфазного КЗ, Ik3 (кА)	23
Ток однофазного КЗ на землю, Id (кА)	17
Выключатель Q1
Ток трехфазного КЗ перед выключателем, Ik3 (кА)	23
Макс. ток нагрузки (A)	1374
Количество полюсов и защищенных полюсов	3P3D
Выключатель	NT 16
Тип	H 1 — 42 кA
Тип расцепителя	Micrologic 5 A
Ном. ток (A)	1600
Шины B2
Макс. ток нагрузки (A)	1374
Тип	Стандартная по ширине
Температура окружающего воздуха (°C)	30
Размеры (м и мм)	1 м 2 x 5 мм x 63 мм
Материал	Медь
Ток трехфазного КЗ, Ik3 (кА)	23
Ударный ток трехфазного КЗ, Ik (кА)	48
Активное сопротивление шин R (мОм)	2,52
Реактивное сопротивление шин X (мОм)	10,8
Выключатель Q6
Ток трехфазного КЗ перед выключателем, Ik3 (кА)	23
Макс. ток нагрузки (A)	560
Количество полюсов и защищенные полюса	3P3D
Выключатель	NS800
Тип	N — 50 кA
Тип расцепителя	Micrologic 2,0
Ном. ток (A)	800
Предел селективности (кА)	Полная
Кабель C6
Макс. ток нагрузки (A)	560
Тип изоляции	ПВХ
Материал проводников	Медь
Температура окружающего воздуха (°C)	30
Одно- или многожильный кабель	Одно-
Метод монтажа	F
Количество цепей поблизости (рис. G20)	1
Другой коэффициент	1
Выбранная площадь поперечн. сечения (мм2)	1 x 300
Защитный проводник	1 x 150
Длина (м)	15
Потеря напряжения, ΔU (%)	0,38
Общее падение напряжения, ΔU (%)	0,54
Ток трехфазного КЗ, Ik3 (кА)	20
Ток однофазного КЗ на землю, Id (кА)	13,7
Особые ограничения по размерам	Перегрузки

Рис. G69 : Выборочные результаты расчета с помощью ПО Ecodial

Подготовительные мероприятия

Выбор основных параметров электрической сети вашей квартиры

Итак:

• Выбор сечения и материала, из которого будет выполнена электропроводка в однокомнатной квартире, и схема ее размещения во многом зависят от типа прокладки и суммарной мощности всех подключаемых приборов.
  Поэтому, прежде всего, нам следует составить план расположения розеток и сети освещения. При этом следует руководствоваться нормами «Правил устройства электроустановок» (ПУЭ) и элементарными понятиями удобства.
  1. Установка выключателей в ванной комнате запрещена
  2. В ванной комнате запрещена установка розеток без автоматов УЗО.
  3. Выключатели в комнатах должны располагаться у двери со стороны дверной ручки.
  4. Розетки в жилых помещениях могут быть расположены исходя из удобства их использования. При этом рекомендуемыми величинами является высота от 0,3 до 1,8 метра.
  5. Выключатели обычно располагают на высоте 0,6 – 0,8 м.

На фото изображены рекомендуемые расстояния для расположения электропроводки

• Следующим важным шагом становится выбор схемы прокладки электропроводки. Может быть использован метод открытой проводки в коробах или скрытой проводки в стенах. Каждый из этих методов имеет собственные достоинства и недостатки. Так к достоинствам открытой проводки относится:
  1. Возможность монтажа без выполнения ремонта в комнате. Вы просто монтируете под потолком дополнительный короб, в который в дальнейшем укладывается проводка.
  2. Значительно сокращается время монтажа. Так при правильном подходе, в однокомнатной квартире всю проводку можно заменить буквально за один день.
  3. Легкость проведения ремонтных работ и последующего монтажа дополнительных электроприемников.

• А вот преимуществ у скрытой проводки несколько больше:
  1. Согласно ПУЭ, к скрытой проводке предъявляются значительно меньшие требования. Вследствие этого далеко не всегда необходимо использовать дополнительную защиту от механических и термических повреждений. Да и дополнительных коробов к ней покупать нет необходимости. Благодаря этому цена вопроса значительно ниже.
  2. У скрытой проводки при одинаковом сечении провода несколько выше допуски по номинально допустимым токам и токам перегрузки. Достигается это за счет более качественных показателей теплоотдачи.
  3. Скрытая проводка совершенно не портит внешний вид вашей квартиры и не забирает и так небольшое пространство квартиры.
• Исходя из всего этого, можно сделать вывод, что открытую проводку выбирают только в исключительных случаях. Например, когда ремонт уже выполнен, а проводку заменить забыли.
  Либо когда штробление стен крайне нежелательно из-за ветхости здания. В остальных же случаях оптимальным вариантом является хоть и более трудоемкий, но вариант скрытой проводки.

Расчет электрической сети однокомнатной квартиры

Итак:

Прежде всего, нам необходимо рассчитать номинальную нагрузку всех ваших электроприемников. Для этого используем упрощенную формулу; где P – это номинальная мощность электроприборов, U – номинальное напряжение электросети (для однофазной сети это 220В), а I – номинальный ток нашей электросети.

Примерная мощность различных электроприборов

• Исходя из этой формулы, электроприбор мощностью в 1кВт потребляет ток в 4,55 А. Для упрощения расчета и создания определенного запаса принимаем его равным 5А.
• При расчете вашей электрической сети учитывайте только реально возможные ситуации ее использования с максимальной нагрузкой. Не стоит рассчитывать исходя из того, что вы подключите сразу четыре 2кВт обогревателя в одной комнате.
  Ведь вероятность этого достаточно низкая. А схема электропроводки в квартире однокомнатной от такого расчета значительно усложнится и возрастет в цене.
• Теперь приступаем к выбору необходимого нам провода. Делать это следует согласно п.1.3 ПУЭ.
  Но учитывая, что наши нагрузки не велики и сверхточного расчета нам не надо, мы производим приблизительный расчет. Для этого принимаем, что сечение в 1 мм2 медного провода имеет пропускную способность в 10А, а алюминиевого — в 5А.

Выбор сечения провода по номинальной нагрузке

Следующим определяющим для нас пунктом в ПУЭ становится п.6.2.2. Он гласит, что групповые сети внутреннего электроснабжения должны быть оборудованы автоматическими выключателями на номинальный ток не выше 25А. Исходя из этого, нам следует разделить нагрузки в квартире таким образом, чтоб поделить их на группы не более 25А каждая.

Проверка высоковольтных проводов при помощи разрядника

Чтобы проверить высоковольтные провода на авто в условиях, близких к эксплуатационным, потребуется специальный разрядник. Они устанавливаются на модуль зажигания и подключаются к устройству. Один провод установлен на разряднике с зазором 14 мм, а второй провод выводится на массу. При помощи специального прибора имитируется работа двигателя.

Устанавливается режим работы в 2000 об/мин., при этом искровой разряд должен быть устойчивым и бесперебойным. После этого провода меняются местами, и проверка повторяется в том же режиме. Эта операция проделывается попарно со всеми проводами, подсоединенными к свечам цилиндров автомобиля.

Определение индуктивного сопротивления проводов

Индуктивное сопротивление воздушных линий для стандартной частоты f = 50 Гц и относительной магнитной проницаемости для цветных металлов µ = 1, определяется по известной всем формуле :

где:

• Dср. – среднее геометрическое расстояние между проводами, мм;
• dр – расчетный диаметр провода (мм2), определяется по ГОСТ 839-80, таблицы 1 -4;

Среднее геометрическое расстояние между проводами определяется по формуле :

где:

• D_1-2 — расстояние между проводами первой и второй фазы;
• D_2-3 — расстояние между проводами второй и третей фазой;
• D_1-3 — расстояние между первой и третей фазой.

Данные значения определяются по чертежам опор линий электропередачи.

Для упрощения расчетов индуктивного сопротивления проводов рекомендуется использовать приложения П28-П31 , предварительно определив значение Dср.

Если же нужно выполнить приближенный расчет, то можно использовать в расчетах средние значения сопротивлений:

• для линий 0,4 – 10 кВ х = 0,3 Ом/км;
• для линий 35 кВ х = 0,4 Ом/км;
• для стальных проводов использовать приложение П6 ;

Индуктивное сопротивление кабелей рассчитать довольно сложно, из-за различной их конструкции. Поэтому активные и индуктивные сопротивления кабелей рекомендуется принимать по справочникам, приложение П7 .

Если же нужно выполнить приближенный расчет, можно принять индуктивные сопротивления:

• для кабелей сечением 16 – 240 мм2 х = 0,06 Ом/км для напряжения до 1000 В;
• для кабелей сечением 16 – 240 мм2 х = 0,08 Ом/км для напряжения 6 – 10 кВ;
• для проводов проложенных на роликах х = 0,20 Ом/км;
• для проводов проложенных на изоляторах х = 0,25 Ом/км;

Литература:

1. Расчет токов короткого замыкания в электросетях 0,4-35 кВ, Голубев М.Л. 1980 г. 2. Справочная книга электрика. Григорьева В.И. 2004 г.